【邊際運算與智慧架構持續影響製造業,工業閘道器(Industrial Gateway)成為利器】
TRI觀點:
智慧製造、智慧工廠持續影響著現代製造業,智慧化架構正重塑整個製造業的傳統樣貌,智慧化帶來的轉型,也使得人在製造過程中的角色產生質變,逐漸從勞動定位轉為策略定位,人機偕同成為製造業趨勢;智慧架構的基礎核心在設備與資訊平台的串聯,而龐雜的資訊翻譯、彙整與傳遞即是靠閘道器的支撐。
1. 工業閘道器成長力道驚人,將佔據大部分閘道器市場份額
物聯網講求萬物相聯,但目前各式設備所使用的標準協定都未統一,而標準訂定更是曠日廢時,使得欲串聯自家設備的製造廠商頭痛不已,若是想要針對自家設備自行整合,那其整合系統將是高度客製化,成本也將大幅上升;為了以合理方式達到聯網效率與進行資料收集,閘道器成為目前物聯網架構中的重要中介者,主要用途在於串接前端的硬體與後端的資訊平台與雲端;另一方面,企業採用閘道器也可直接整合現有軟硬體方案,並依照自身業務或流程需求來客製化閘道器軟體。
閘道器的導入也有助於安全性提升,當行動化、設備聯網與雲端需求越來越高,也同時讓企業面臨更多安全性威脅,這些威脅可能直接導致營運中斷、資訊被竊,甚至生命財產等損失程度不一的狀況,而製造業對於安全與穩定性的要求更比其他產業來得高,因應上述問題的客製化工業閘道器,可先一步解決大部分問題,例如使用介面、連線通訊、安全認證、電源管理、後續擴充等,使整個智慧架構的穩定與彈性更高,也給予業者更多的操作空間。根據調查,工業閘道器的成長預計將佔據閘道器市場的主要份額,也將是成長最為快速的閘道器領域。
目前工業閘道器製造商有Intel、Dell、Moxa、Siemens、新漢,軟體與作業系統商則有Wind River、Microsoft(Windows 10)、研華,雲端平台則有Microsoft(Azure)、IBM(Bluemix)等。由於閘道器作為物聯網架構的中介者,軟硬整合成為閘道器最重要的目標,也因此從2015年開始,有許多廠商開始以工業閘道器作為核心進行合作,例如Microsoft與新漢、凌華,Intel與研華,都是相當知名的合作案,會有如此多的合作案最大原因在於閘道器代表的意義是資料整合,從底層到上層牽涉的廠商都將成為不可或缺的一環,未來此趨勢也將會持續發生。
2. 邊際運算將更有效率的進行資源配置
邊際運算(Edge Computing)是設備與雲端之間的無縫結合,也可稱為是霧運算(Fog Computing),閘道器正是其中扮演的重要角色;邊際運算將以往雲端運算直接拉至靠近現場設備端的位置,也就是前端聯網設備所需收集到的數據資料,無須再透過網路傳至後端的雲端系統,可以直接在整個系統架構中前段就完成運算,如此一來可以直接達到節省頻寬、運算等資源,更能降低整個系統的反應速度。
閘道器除了作為智慧架構的中介者,閘道器本身的智慧化更造就邊際運算的提升,例如監控系統若使用邊際運算與智慧閘道器,若是在靜態或未改變的畫面下,智慧閘道器判定可使用低解析高壓縮的視訊進行監控,但當偵測到畫面有動態變化或特殊狀況發生時,智慧閘道器可自行判定並切換成高解析低壓縮的畫面進行視訊串流,如此一來可讓頻寬的使用更有效率,讓企業將錢花在刀口上。
除了安全監控應用外,製造業現場端的狀況回報與即時回饋、物流業的倉儲管理、智慧車輛與智慧交通的應用等,都是邊際運算得以發揮效用的領域,未來也會陸續結合虛擬化等軟體技術,更加提升整個架構的彈性與管理能力。
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以結合物聯網、自動化的嵌入式技術 深化物聯網與工業4.0應用
2016/01/21-台北訊
從工業自動化、消費性電子到物聯網的嵌入式技術發展,對開發商帶來嚴峻的新挑戰。DIGITIMES於1月19日舉辦2016嵌入式技術論壇,DIGITIMES資深分析師兼主任黃逸平開場指出,去年(2015)台灣推估GDP僅0.75%~1.06%,全台上市櫃公司僅電子業仍維持2.3%微幅成長;面對人民幣走貶與紅色供應鏈競爭,他提出以SENSE(Sensing, Efficiency, Network, Specialized, Economic)的五字真訣,先從本土台灣市場經營,再伺機進軍海外與大陸市場。
美商超微(AMD) Corporate Vice President & General Manager of AMD Enterprise Solutions的Scott Aylor指出,像臉部辨識、手勢、語音控制,機場快速通關(e-Gate)、遠程醫療到虛擬實境(VR)等感知運算(Perceptual Computing)的應用,需精準即時的處理視訊與音訊串流資料。AMD加速處理器(APU)集合串流運算的CPU與平行運算GPU特性於一體,建構從PC/NB、行動裝置端、IoT閘道器到資料中心的感知運算。另外,Director of Marketing, AMD Embedded Solutions的Stephen Turnbull則提到,AMD於去年獨立出Radeon與KHRONOS事業群,聚焦並深化APU/GPU軟硬體技術,整合Linux Radeon MESA與Windows Catalyst驅動架構並開放完整功能,提供產品一體化整合度與因應社群需求。
宜鼎國際(InnoDisk)工控FLASH事業處資深協理李孟厚則介紹M2DOM模組/插槽/背板等解決方案。模組可安插於PCB專利垂直插槽並由兩旁螺絲鎖定,減少PCB空間且提升機構強固性,具備最高4GB/s的規格前瞻性。宜鼎也歡迎相關廠商一同製造及提供solutions。
研華物聯網平台暨解決方案部協理邱柏毓則提出,將既有的RS232/422/485工控設備裝置以控制器式閘道器連接,匯集統合乙太/無線與行動通訊的電腦式閘道器轉成MQTT單一協定,並藉由Wise-PaaS/RMM連接到Linux或Microsoft Azure等雲平台做遠程監控,提供升級到工業4.0的主動式數據管理架構。
臺大電機工程系教授王勝德,介紹像英特爾、三星、聯發科等針對物聯網的嵌入式SoC晶片/平台,也針對建構IoT裝置/閘道/雲服務/端服務所需的OS、中介軟體、開發套件之各種通訊協定與互連技術進行介紹。
酷比令(QBLINKS)總經理陳紹俊與新創公司GHOSTA創辦者暨執行長Fenix Hsu,各自分別提出物聯網產品的創新分享案例與箇中甘苦,像QBLINKS的藍牙遙控器設計成僅金屬鑰匙圈大小,透過手機APPS配對可藉由雲端監控並遙控家中各種IoT裝置;GHOSTA開發智慧安全帽,在鏡片左下方以HUD式的半透明投影並結合擴增實境(AR)的應用,提供即時擷取影像、GPS導航、接聽來電與音樂播放等功能。
此外,在工業控制嵌入式系統設計與應用議題中,臺大機械系教授黃漢邦介紹臺大機械系機械人中心開發成果,從頭內嵌顯示幕、可繞過障礙物並過馬路的自走型機器人,到多軸向的機械手臂,再延伸到以砷化鎵(GaAs)、單軸向陀螺儀、低寄生電容所設計的感測電路,以及應用於倉儲管理的RFID感應監控。
艾波比(ABB)工業機器人/全球產業經理-3C洪彥成強調,其IoT策略定位在賦予機器人聯網能力,協助客戶做好服務與維護。ABB推出全球第一個內建感測器的協同運作機器人「YUMI」,工業機器人也被應用於像德國BMW汽車工廠、某鍵盤與滑鼠廠等。
立達軟體創辦人李明達提到,以後期維護成本100%為軟體來看,軟體公司具有較佳的機器人開發優勢。立達開發出透過雲端分散式運算/大數據分析的AOI機台,檢測速度及辨識準確度比國外機台高;立達也開發應用於射控系統、無人機、仿生機器人等軍用機器人產品。
睿揚創新科技協理張乾益指出,睿揚提供以簡易innoBASIC指令撰寫、控制教育型機器人產品,從6/8/12/16軸人形機器人、17/19~25軸格鬥型機器人、2/4/多輪的輪型機器人,及六足蜘蛛、機器蛇、機器狗等仿生機器人,並提供各種感測/遙控/無線/多軸控制模組、開發套件與整合服務。
嵌入式技術涵括感測、運算、網路連結、資料傳輸、系統控制,為各電子產品與自動化設備的核心技術,各廠商也紛紛透過串連合作的方式打團體戰,強化並凸顯自身產品的產業鏈與價值;期盼在這些技術、創新應用與實際案例分享下,能激發產業打造出具全球競爭力的創新產品。
附圖:2016年嵌入式技術論壇共帶來12個精彩講題,雖當日天候不佳,仍吸引了300多人與會聆聽。
資料來源:http://www.digitimes.com.tw/tw/dt/n/shwnws.asp…